(57)【要約】【課題】セル厚調整層の段差部近傍での液晶分子の配向の乱れを抑制しつつ、開口率を低下させない液晶表示装置を提供すること。【解決手段】対向基板２の液晶層側において、画素電極８の反射部６に対向する位置に形成されたセル厚調整層９と、一方の透過部７に対向する領域の一部と、他方の透過部７に対向する領域の一部と、反射部５に対向する領域の一部とを連続して開口している穴１５を有している対向電極５とを備えている。【選択図】図１
2013117574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
上記第１基板および上記第２基板の間に封入された液晶層と、
上記第１基板の上記液晶層側に、光を透過する透過部および光を反射する反射部が、透過部、反射部、および透過部の順に並べて形成された画素電極と、
上記第２基板の上記液晶層側において、上記反射部に対向する位置に形成され、上記透過部における上記液晶層の厚さよりも、上記反射部における上記液晶層の厚さを小さくするためのセル厚調整層と、
上記第２基板および上記セル厚調整層の上記液晶層側を覆う対向電極であって、２つの上記透過部のうち、一方の上記透過部に対向する領域の一部と、他方の上記透過部に対向する領域の一部と、上記反射部に対向する領域の一部とを連続して開口している穴を有する対向電極とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記画素電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部のいずれかに、該端部の一部から、該端部に直交する端部の一部に向かって直線的に傾斜しているスロープが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
上記画素電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部の双方に、該端部の一部から、該端部に直交する端部の一部に向かって直線的に傾斜しているスロープが形成されており、
上記スロープは、互いに同じ上記端部に向かって直線的に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
上記第１基板および上記第２基板の間に封入された液晶層と、
上記第２基板の上記液晶層側に形成された対向電極と、
上記第１基板の上記液晶層側に形成され、自身が形成される領域における上記液晶層の厚さを、上記領域以外の領域における上記液晶層の厚さよりも小さくするためのセル厚調整層と、
上記第１基板の上記液晶層側に、光を透過する透過部および光を反射する反射部が、透過部、反射部、および透過部の順に並べて形成された画素電極であって、上記反射部が上記セル厚調整層の上記液晶層側を覆い、２つの上記透過部のうち、一方の上記透過部の一部と、他方の上記透過部の一部と、上記反射部の一部とを連続して開口している穴を有する画素電極とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
上記対向電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部の双方に、土手、穴、およびスリットのいずれかが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型の液晶表示装置に関し、特にマルチギャップ構造を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、従来主流であったブラウン管を使用した表示装置から、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の表示装置が広く利用されるようになっている。ＦＰＤには、表示素子として液晶、発光ダイオード（ＬＥＤ）または、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等を利用したものがある。中でも液晶を利用した表示装置は、薄型、軽量、および、低消費電力という利点から、その研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
液晶表示装置では、液晶分子の配向が安定していないと、液晶分子の配向の乱れに起因した表示不良を引き起こしてしまう。そこで、液晶表示装置における液晶分子の配向特性を向上させるための様々な工夫がなされている。例えば、特許文献１には、画素ごとに、画素電極および対向電極の少なくとも一方の予め定めた部分に、各画素内の液晶分子の配向の中心を定めるための欠落部を設けた液晶表示素子が開示されている。これによって、欠落部に対応する領域の液晶分子は垂直配向状態を保つため、他の液晶分子を上記の垂直配向状態を保っている液晶分子に向かって倒れ込むように配向させることができる。したがって、各画素の配向状態を安定させ、良好な品質の画像を表示することができる。
【０００４】
また、特許文献２および３には、画素電極の反射領域にセル厚調整層を設けたマルチギャップ構造において、その段差部（セル厚調整層の境界部）が反射領域と透過領域との境界部にあるスリット部と平行に重なるように配設した液晶表示装置が開示されている。これによって、電極のスリット部での配向方向と、セル厚調整層の境界部での配向方向とが揃うため、液晶分子の配向が乱れにくくなる。したがって、画像表示における視野角を改善し、液晶分子の配向乱れによる画像劣化を抑制して、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９３２９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１４０４８６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２および３に開示されているマルチギャップ構造を有する液晶表示装置においては、セル厚調整層の段差部での液晶分子の配向方向を制御することができるが、他の部分での配向方向の制御は十分ではない。そこで、特許文献２および３に開示されている液晶表示装置に、特許文献１に開示されている欠落部を適用した場合、画素全体の液晶分子の配向を制御することができる。しかし、この場合だとスリット部と欠落部とを画素電極に設ける必要があるため、開口率が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
ここで、セル厚調整層を有し、スリット部が設けられていない液晶表示装置に、特許文献１に開示されている欠落部を適用した場合を考える。この場合の画素の平面図および断面図を図１２に示す。図１２の（ａ）は、画素１１の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画素１１のＡ−Ａ’断面図である。図１２の（ａ）では、分かりやすくするために画素１１を透過して図示しており、実際には図１２の（ｂ）に示すように、画素１１は、互いに対向するＴＦＴ基板３と対向基板２と、両基板間に封入された液晶（層）とを含んでいる。カラーフィルタ４上には画素電極８の反射部６に対向するようにセル厚調整層９が配置されている。そして、セル厚調整層９に被さるようにしてセル厚調整層９上およびカラーフィルタ４上に、欠落部（穴１５）が形成された対向電極５が配置されている。
【０００８】
図１２（ｂ）に示すように、光を透過する透過部７および光を反射する反射部６が、透過部７、反射部６、および透過部７の順に並べて形成された画素電極８の場合、対向電極５においてセル厚調整層９の上面に当たる位置に穴１５を設けると、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子１０に逆向きの電界がかかってしまうため、配向が安定しない。セル厚調整層９の段差部近傍に逆向きの電界がかかる理由は、図１３に示すように、透過領域および反射領域において対向電極５が設けられている箇所では、セル厚調整層９の段差部近傍にかかる電界の向きは、他の箇所にかかる電界の向きと異なっているためである。すなわち、セル厚調整層９の段差部近傍にかかる電界の向きは、ＴＦＴ基板３および対向基板２に垂直な方向（図中の紙面上下方向）である。結果、液晶分子１０の配向が安定せず、液晶分子１０の配向の乱れに起因した表示不良が引き起こされてしまう。この問題は、ＴＦＴ基板３側にセル厚調整層９が設けられ、画素電極８においてセル厚調整層９の上面に当たる位置に穴１５を設けた場合も生じ得る。
【０００９】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セル厚調整層の段差部近傍での液晶分子の配向の乱れを抑制しつつも、画素電極あるいは対向電極の開口率を低下させない液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、互いに対向する第１基板および第２基板と、上記第１基板および上記第２基板の間に封入された液晶層と、上記第１基板の上記液晶層側に、光を透過する透過部および光を反射する反射部が、透過部、反射部、および透過部の順に並べて形成された画素電極と、上記第２基板の上記液晶層側において、上記反射部に対向する位置に形成され、上記透過部における上記液晶層の厚さよりも、上記反射部における上記液晶層の厚さを小さくするためのセル厚調整層と、上記第２基板および上記セル厚調整層の上記液晶層側を覆う対向電極であって、２つの上記透過部のうち、一方の上記透過部に対向する領域の一部と、他方の上記透過部に対向する領域の一部と、上記反射部に対向する領域の一部とを連続して開口している穴を有する対向電極とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、穴がセル厚調整層の段差部を跨るように形成されているため、セル厚調整層の段差部の一部には対向電極が形成されていない。そのため、対向電極および画素電極の間に電圧を印加したとき、穴の端部（すなわち、対向電極の穴の縁部）で液晶分子の配向が制御され、対向電極の穴近傍の液晶分子は略垂直配向状態（第１基板および第２基板に垂直な方向に配向した状態）を保つ。それに伴い、他の液晶分子は上記の垂直配向状態を保っている液晶分子に向かって倒れ込むように配向する。したがって、両電極間への電圧の印加によって、液晶分子を画素の周縁部から対向電極の穴へと向かって倒れ込むように配向させることができる。すなわち、液晶分子は、穴を中心として放射状に倒れ込むように配向する。
【００１２】
以上によって、セル厚調整層の段差部近傍の液晶分子の配向が周囲と整合し、安定する。そのため、液晶分子の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。特に、本発明の一態様では、１つの穴を対向電極に形成するだけで画素全体の配向状態を制御することができ、複数の穴やスリットを設ける必要がないので、画素の開口率を低下させないで済む。また、対向電極に穴を設けることによって、反射部の配向規制力を高めることができるため、液晶表示装置への外部からの物理的な変形に起因した表示ムラの発生を抑制できる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置においては、上記画素電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部のいずれかに、該端部の一部から、該端部に直交する端部の一部に向かって直線的に傾斜しているスロープが形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置においては、上記画素電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部の双方に、該端部の一部から、該端部に直交する端部の一部に向かって直線的に傾斜しているスロープが形成されており、上記スロープは、互いに同じ上記端部に向かって直線的に傾斜していることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、上下の画素との境界端においても、液晶の配向を十分に制御することができる。また、各画素の画素電極における上下の画素との境界端近傍の液晶分子の配向がより安定化する。結果、略全ての画素において液晶分子は、穴を中心として放射状に倒れ込むように配向する。すなわち、液晶分子の配向状態をパネル（液晶表示装置）内の画素ごとに等しくすることが容易になり、液晶表示装置全体の表示品位を均一にすることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、互いに対向する第１基板および第２基板と、上記第１基板および上記第２基板の間に封入された液晶層と、上記第２基板の上記液晶層側に形成された対向電極と、上記第１基板の上記液晶層側に形成され、自身が形成される領域における上記液晶層の厚さを、上記領域以外の領域における上記液晶層の厚さよりも小さくするためのセル厚調整層と、上記第１基板の上記液晶層側に、光を透過する透過部および光を反射する反射部が、透過部、反射部、および透過部の順に並べて形成された画素電極であって、上記反射部が上記セル厚調整層の上記液晶層側を覆い、２つの上記透過部のうち、一方の上記透過部の一部と、他方の上記透過部の一部と、上記反射部の一部とを連続して開口している穴を有する画素電極とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、穴がセル厚調整層の段差部を跨るように形成されているため、セル厚調整層の段差部の一部には画素電極が形成されていない。そのため、対向電極および画素電極の間に電圧を印加したとき、穴の端部（すなわち、画素電極の穴の縁部）で液晶分子の配向が制御され、画素電極の穴近傍の液晶分子は略垂直配向状態（第１基板および第２基板に垂直な方向に配向した状態）を保つ。それに伴い、他の液晶分子は上記の垂直配向状態を保っている液晶分子に向かって倒れ込むように配向する。したがって、両電極間への電圧の印加によって、液晶分子を画素の周縁部から画素電極の穴へと向かって倒れ込むように配向させることができる。すなわち、液晶分子は、穴を中心として放射状に倒れ込むように配向する。
【００１８】
以上によって、セル厚調整層が第１基板側に設けられている場合でも、セル厚調整層の段差部近傍の液晶分子の配向が周囲と整合し、安定する。そのため、液晶分子の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。特に、本発明の一態様では、１つの穴を画素電極に形成するだけで画素全体の配向状態を制御することができ、複数の穴やスリットを設ける必要がないので、画素の開口率を低下させないで済む。また、画素電極に穴を設けることによって、反射部の配向規制力を高めることができるため、液晶表示装置への外部からの物理的な変形に起因した表示ムラの発生を抑制できる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る液晶表示装置においては、上記対向電極において、上記透過部および上記反射部が並ぶ配列方向に対向する２つの端部の双方に、土手、穴、およびスリットのいずれかが形成されていることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、土手、穴、またはスリット等の配向制御物を設けることによって、上下の画素との境界端においても、液晶分子の配向を画素電極の端部から画素内部に向かって倒れ込む配向にさせることができる。したがって、液晶分子の配向が周囲と整合し、より安定する。そのため、液晶分子の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、液晶分子の配向制御用の穴がセル厚調整層の段差部を跨るように形成されているため、セル厚調整層の段差部近傍の液晶分子の配向が周囲と整合し、安定する。そのため、液晶分子の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。特に、本発明の一態様では、１つの穴を対向電極または画素電極に形成するだけで画素全体の配向状態を制御することができ、複数の穴やスリットを設ける必要がないので、画素の開口率を低下させないで済む。また、対向電極または画素電極に穴を設けることによって、反射部の配向規制力を高めることができるため、液晶表示装置への外部からの物理的な変形に起因した表示ムラの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る画素の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の一実施形態に係る画素の断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子の配向状態を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る画素の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明の他の実施形態に係る画素の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子の配向状態を示す図である。
【図７】（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【図８】（ａ）は、従来の画素の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した従来の画素の断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る画素の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した本発明のさらに他の実施形態に係る画素の断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子の配向状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る配向制御物を各画素に設けなかった場合の液晶分子の配向状態を示す図であり、（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る配向制御物を各画素に設けた場合の液晶分子の配向状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は、従来の画素の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した従来の画素の断面図である。
【図１３】従来の液晶表示装置の各画素における液晶分子の配向状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に従った実施形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施形態および図面に限定されるものではない。
【００２４】
〔第１の実施形態〕
（液晶表示装置の概要）
本実施形態に係る液晶表示装置について、図２を参照して説明する。図２の（ａ）は、液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【００２５】
本実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向するＴＦＴ基板（第１基板）と対向基板（第２基板）と、両基板間に封入された液晶（層）とを含んでいる。図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板は、硼けい酸ガラス等から成るガラス基板であり、ゲート、ソース、およびドレインを有したＴＦＴ素子（不図示）および画素電極８等を含んでいる。画素電極８は、光を反射可能である一方で薄膜化によって光が透過可能な導電材料、例えば銀、銀合金、またはアルミニウム等から成る。このとき、画素電極８は、光を反射する反射部６と光が透過する透過部７とを含んでいる。反射部６および透過部７の厚さについては後述する。反射部６および透過部７は繋がっており（連続しており）、同じ材料から成る。この画素電極８は、液晶表示装置の画素１を規定し、例えばマトリクス状またはデルタ状に配列されている。
【００２６】
一方、図２（ｂ）に示すように、対向基板は、硼けい酸ガラス等から成るガラス基板であり、着色層から成るカラーフィルタ（不図示）、透明樹脂から成るセル厚調整層９、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料から成る対向電極５等を含んでいる。カラーフィルタは、画素電極８に対向して設けられており、画素電極８の配列に対応して例えばマトリクス状またはデルタ状に配列されている。
【００２７】
ここで、図２（ｂ）では分かりやすくするために画素１を透過して図示しているが、実際には、カラーフィルタ上には画素電極８の反射部６に対向するようにセル厚調整層９が配置されている。そして、セル厚調整層９に被さるようにしてセル厚調整層９上およびカラーフィルタ上に対向電極５が配置されており、該対向電極５は全ての画素電極８に対向する大きさを有し、画面の一面（全面）に渡っている。この対向電極５には、各画素電極８の中心部分に対向する位置に、液晶分子の配向制御用の穴１５が形成されている。穴１５の機能については後述する。
【００２８】
このようなＴＦＴ基板および対向基板の間のすき間に液晶（層）が封入されている。このような液晶表示装置では、ＴＦＴ素子をスイッチングして画素電極８と対向電極５との間に電圧を印加することによって、画素ごとに液晶層に映像信号が書き込まれる。このとき、液晶表示装置のバックライトを点灯すると、バックライトからの出射光が画素電極８の透過部７を透過して、表示画面側に出射される（透過方式）。一方、バックライトの消灯時には周囲の光が液晶表示装置に入射し、画素電極８の反射部６で反射して、表示画面側に出射される（反射方式）。これにより、画像を視認することができる。
【００２９】
（反射部６および透過部７の厚さ）
上述したように、本実施形態に係る液晶表示装置は、画素電極８が反射部６と透過部７とから成る半透過型液晶表示装置である。半透過型液晶表示装置では、反射部６では光は液晶を２回通り、透過部７では光は液晶を１回通るので、反射部６および透過部７とでは液晶を通過する光の光路長が異なる。そこで、反射部６と透過部７とで液晶を通過する光の光路長を略等しくするために、対向基板側にはセル厚調整層９が形成されている。セル厚調整層９は、透過部７におけるセル厚よりも反射部６におけるセル厚を小さくしている。より具体的には、反射部６のセル厚を透過部７の概ね半分のセル厚にしている。このようなセル厚調整層９を設けるマルチギャップ構造を採用することによって、液晶を通過する光の光路長を反射部６と透過部７とで略等しくして光学的なロスを低減することができる。
【００３０】
（液晶分子の配向制御用の穴１５）
本実施形態に係る液晶表示装置の各画素の平面図および断面図を図１に示す。図１の（ａ）は、画素１の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画素１のＡ−Ａ’断面図である。図１の（ａ）では、分かりやすくするために画素１を透過して図示している。また、本実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子１０の配向状態を図３に示す。
【００３１】
上述したように、本実施形態に係る液晶表示装置では、対向電極５において各画素電極８の中心部分に対向する位置に、各画素内の液晶分子１０の配向の中心を定めて画素全体の配向を制御するための穴１５が形成されている。ここで、図１２を参照して説明したように、対向電極５においてセル厚調整層９の上面に当たる位置に穴１５を設けると、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子１０に逆向きの電界がかかってしまうため、配向が安定しない。
【００３２】
そこで、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、配向制御用の穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るようにして形成されている。すなわち、穴１５は、対向電極５において、画素電極８の２つの透過部７のうち、一方の透過部７に対向する領域の一部と、他方の透過部７に対向する領域の一部と、反射部６に対向する領域の一部とを連続して開口するように形成されている。
【００３３】
これによれば、図１（ｂ）に示すように、穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るように形成されているため、セル厚調整層９の段差部の一部には対向電極５が形成されていない。そのため、図３に示すように、対向電極５および画素電極８の間に電圧を印加したとき、穴１５の端部（すなわち、対向電極５の穴１５の縁部）で液晶分子１０の配向が制御され、対向電極５の穴１５近傍の液晶分子１０は略垂直配向状態（ＴＦＴ基板３および対向基板２に垂直な方向に配向した状態）を保つ。それに伴い、他の液晶分子１０は上記の垂直配向状態を保っている液晶分子１０に向かって倒れ込むように配向する。したがって、両電極間への電圧の印加によって、液晶分子１０を画素１の周縁部から対向電極５の穴１５へと向かって倒れ込むように配向させることができる。すなわち、液晶分子１０は、穴１５を中心として放射状に倒れ込むように配向する。この際、穴１５が形成されている箇所を除いてセル厚調整層９の段差部には対向電極５が形成されている。しかし、穴１５は段差部の一部にも形成されているため、対向電極５が形成されている段差部近傍の液晶分子１０も画素１の周縁部から対向電極５の穴１５へと向かって倒れ込むように配向する。
【００３４】
以上によって、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子１０の配向が周囲と整合し、安定する。そのため、液晶分子１０の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。特に、本実施形態では、１つの穴１５を対向電極５に形成するだけで画素全体の配向状態を制御することができ、複数の穴やスリットを設ける必要がないので、画素１の開口率を低下させないで済む。
【００３５】
また、対向電極５に穴１５を設けることによって、反射部６の配向規制力を高めることができるため、液晶表示装置への外部からの物理的な変形に起因した表示ムラの発生を抑制できる。
【００３６】
なお、画素電極８の反射部６と透過部７との配列方向の穴１５の幅と、セル厚調整層９の上記の配列方向の幅との差Δｄは、１．０μｍ以上であることが好ましい。穴１５の幅とセル厚調整層９の幅との差Δｄが１．０μｍ以上であると、穴１５はセル厚調整層９の段差部分を十分にカバーしている（跨っている）。したがって、セル厚調整層９の段差部分の影響を受けずに、液晶分子１０の配向を十分に制御することができる。
【００３７】
また、穴１５の形状としては、図１に示した楕円形状に限定されるわけではない。例えば、穴１５は長方形状、櫛歯形状、鉄アレイのような形状、あるいは長手方向の両端部が八角形状になっている形状を有していてもよい。
【００３８】
なお、液晶層には、予めモノマーが混合されている。そして、画素１に駆動用の電圧が加えられたとき、光を照射する等して混合されているモノマーを重合化し、ポリマーを形成する。この形成されたポリマーによって、配向膜の境界面付近の液晶分子１０のプレチルト角を保持することができる。これにより、画素１に駆動電圧を印加したとき、液晶分子１０が傾斜する方向を規制して、液晶分子１０の配向を行なうことができる。このような技術はＰＳＡ（polymer-sustained alignment）と呼ばれ、液晶分子１０の高速応答化を行なうことが可能となる。本実施形態においてＰＳＡを採用してもよいが、ＰＳＡは必須の技術ではなく、液晶層にＰＳＡを行なうためのモノマーが混合されていなくてもよい。
【００３９】
〔第２の実施形態〕
（液晶表示装置の概要）
本実施形態に係る液晶表示装置について、図４を参照して説明する。図４の（ａ）は、液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【００４０】
本実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態と同じであり、互いに対向するＴＦＴ基板（第１基板）と対向基板（第２基板）と、両基板間に封入された液晶（層）とを含んでいる。図４（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板は、ゲート、ソース、およびドレインを有したＴＦＴ素子（不図示）および画素電極８等を含んでいる。一方、図４（ｂ）に示すように、対向基板は、着色層から成るカラーフィルタ（不図示）、透明樹脂から成るセル厚調整層９、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料から成る対向電極５等を含んでいる。
【００４１】
ここで、図４（ｂ）では分かりやすくするために画素１’を透過して図示しているが、実際には、カラーフィルタ上には画素電極８の反射部６に対向するようにセル厚調整層９が配置されている。そして、セル厚調整層９に被さるようにしてセル厚調整層９上およびカラーフィルタ上に対向電極５が配置されており、該対向電極５は全ての画素電極８に対向する大きさを有し、画面の一面（全面）に渡っている。この対向電極５には、各画素電極８の中心部分に対向する位置に、液晶分子の配向制御用の穴１５が形成されている。
【００４２】
本実施形態に係る液晶表示装置も、画素電極８が反射部６と透過部７とから成る半透過型液晶表示装置である。そのため、反射部６と透過部７とで液晶を通過する光の光路長を略等しくするために、対向基板側にはセル厚調整層９が形成されたマルチギャップ構造を有している。セル厚調整層９は、透過部７におけるセル厚よりも反射部６におけるセル厚を小さくしている。より具体的には、反射部６のセル厚を透過部７の概ね半分のセル厚にしている。反射部６のセル厚を透過部７の概ね半分のセル厚にしている。
【００４３】
また、本実施形態に係る液晶表示装置においても、対向電極５において各画素電極８の中心部分に対向する位置に、各画素内の液晶分子の配向の中心を定めて画素全体の配向を制御するための穴１５が形成されている。具体的には、配向制御用の穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るようにして形成されている。すなわち、穴１５は、対向電極５において、画素電極８の２つの透過部７のうち、一方の透過部７に対向する領域の一部と、他方の透過部７に対向する領域の一部と、反射部６に対向する領域の一部とを連続して開口するように形成されている。
【００４４】
（液晶分子の配向制御用のスロープ）
本実施形態に係る液晶表示装置の各画素の平面図および断面図を図５に示す。図５の（ａ）は、画素１’の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画素１’のＡ−Ａ’断面図である。図５の（ａ）では、分かりやすくするために画素１’を透過して図示している。また、本実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子１０の配向状態を図６に示す。
【００４５】
第１の実施形態で示した画素１の構成では、液晶層に電圧を印加したときには、液晶分子１０は穴１５を中心として放射状に倒れるが、画素境界のバスラインの影響を受けるために、画素の配向中心の発生位置が、パネル（液晶表示装置）内の画素それぞれにおいて異なり得る。このような画素ごとでの配向の不揃いがあると、表示にざらつき等が発生して表示品位が低下してしまう。
【００４６】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、画素電極８における上下の画素との境界端（すなわち、反射部６と透過部７との配列方向の端部）にスロープが設けられている。ここで言うスロープとは、画素電極８の上記の境界端が、画素１’の内側に向かって直線的に単調に傾斜している構成である。より具体的には、画素電極８の上記の境界端の一部から、該境界端に直交する境界端の一部に向かって傾斜している構成である。画素１’においては、上側の画素との境界端および下側の画素との境界端は、互いに同じ境界単に向かって傾斜しているスロープを有している。
【００４７】
したがって、画素電極８における上下の画素との境界端は、反射部６および透過部７の配列方向に直交する方向に沿って互いに平行ではない。また、上記の境界端のスロープの迫り出しが、左側の画素から右側の画素へ（すなわち、紙面左側から右側へ）と向かうにつれて大きくなる。
【００４８】
これによって、各画素の画素電極８における上下の画素との境界端近傍の液晶分子１０の配向がより安定化する。結果、略全ての画素において液晶分子１０は、図６に示すように、穴１５を中心として放射状に倒れ込むように配向する。すなわち、液晶分子１０の配向状態をパネル（液晶表示装置）内の画素間で等しくすることが容易になり、液晶表示装置全体の表示品位を均一にすることができる。
【００４９】
なお、画素電極８の上下の画素との境界端において、スロープが設けられていない箇所の長さΔｘは、５．５μｍ以上であることが好ましい。また、スロープの迫り出し度合いΔｙは、２．５μｍ以上であることが好ましい。スロープが設けられていない箇所の長さが５．５μｍ以上であり、かつ迫り出し度合いが２．５μｍ以上であると、画素電極８の上下の画素間にあるバスラインの影響を受けにくくなる。したがって、バスライン近傍の液晶分子１０の配向を十分に制御することができる。ところで、図５では、画素電極８の上下の画素との境界端の双方にスロープを形成しているが、これに限定されるわけではなく、一方の境界端のみにスロープを形成してもよい。
【００５０】
〔第３の実施形態〕
（液晶表示装置の概要）
本実施形態に係る液晶表示装置について、図７を参照して説明する。図７の（ａ）は、液晶表示装置の各画素を構成するＴＦＴ基板側の透過平面図であり、（ｂ）は、対向基板側の透過平面図である。
【００５１】
本実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態と同じであり、互いに対向するＴＦＴ基板（第１基板）と対向基板（第２基板）と、両基板間に封入された液晶（層）とを含んでいる。図７（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板は、ゲート、ソース、およびドレインを有したＴＦＴ素子（不図示）、画素電極８、および透明樹脂から成るセル厚調整層９等を含んでいる。一方、図７（ｂ）に示すように、対向基板は、着色層から成るカラーフィルタ（不図示）およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料から成る対向電極５等を含んでいる。該対向電極５は全ての画素電極８に対向する大きさを有し、画面の一面（全面）に渡っている。この対向電極５には、必要に応じて配向制御物１２を設けてもよい。配向制御物１２の機能については後述する。
【００５２】
ここで、図７（ａ）では分かりやすくするために画素１”を透過して図示しているが、実際には、ＴＦＴ基板上にはセル厚調整層９が配置されている。そして、セル厚調整層９に被さるようにしてセル厚調整層９上に画素電極８の反射部６が配置されており、セル厚調整層９以外の箇所に被さるようにして画素電極８の透過部７が配置されている。この画素電極８には、自身の中心部分に液晶分子の配向制御用の穴１５が形成されている。
【００５３】
本実施形態に係る液晶表示装置も、画素電極８が反射部６と透過部７とから成る半透過型液晶表示装置である。そのため、反射部６と透過部７とで液晶を通過する光の光路長を略等しくするために、ＴＦＴ基板側にはセル厚調整層９が形成されたマルチギャップ構造を有している。セル厚調整層９は、透過部７におけるセル厚よりも反射部６におけるセル厚を小さくしている。より具体的には、反射部６のセル厚を透過部７の概ね半分のセル厚にしている。
【００５４】
また、本実施形態に係る液晶表示装置においては、画素電極８の中心部分に、各画素内の液晶分子の配向の中心を定めて画素全体の配向を制御するための穴１５が形成されている。具体的には、配向制御用の穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るようにして形成されている。すなわち、穴１５は、画素電極８の２つの透過部７のうち、一方の透過部７の一部と、他方の透過部７の一部と、反射部６の一部とを連続して開口するように形成されている。
【００５５】
（液晶分子の配向制御用の穴１５）
ＴＦＴ基板側にセル厚調整層９が形成されている従来の液晶表示装置に、液晶分子の配向制御用の穴１５を設けた場合の画素の平面図および断面図を図８に示す。図８の（ａ）は、画素２１の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画素２１のＡ−Ａ’断面図である。図８の（ａ）では、分かりやすくするために画素２１を透過して図示しており、実際には図８の（ｂ）に示すように、画素２１は、互いに対向するＴＦＴ基板３と対向基板２と、両基板間に封入された液晶（層）とを含んでいる。ＴＦＴ基板上にはセル厚調整層９が配置されている。そして、セル厚調整層９に被さるようにしてセル厚調整層９上に画素電極８の反射部６が配置されており、セル厚調整層９以外の箇所に被さるようにして画素電極８の透過部７が配置されている。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、画素電極８においてセル厚調整層９の上面に当たる位置に穴１５を設けると、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子１０に逆向きの電界がかかってしまう。結果、液晶分子１０の配向が安定せず、液晶分子１０の配向の乱れに起因した表示不良が引き起こされてしまう。
【００５７】
そこで、本実施形態に係る液晶表示装置の各画素の平面図および断面図を図９に示す。図９の（ａ）は、画素１”の透過平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した画素１”のＡ−Ａ’断面図である。図９の（ａ）では、分かりやすくするために画素１”を透過して図示している。また、本実施形態に係る液晶表示装置の各画素における液晶分子１０の配向状態を図１０に示す。
【００５８】
上述したように、本実施形態に係る液晶表示装置では、各画素電極８の中心部分に、各画素内の液晶分子の配向の中心を定めて画素全体の配向を制御するための穴１５が形成されている。ここで、図１２を参照して説明したように、画素電極８においてセル厚調整層９の上面に当たる位置に穴１５を設けると、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子に逆向きの電界がかかってしまうため、配向が安定しない。
【００５９】
そこで、本実施形態では、図９（ａ）に示すように、配向制御用の穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るようにして形成されている。すなわち、穴１５は、画素電極８の２つの透過部７のうち、一方の透過部７の一部と、他方の透過部７の一部と、反射部６の一部とを連続して開口するように形成されている。
なるように形成されている。
【００６０】
これによれば、図９（ｂ）に示すように、穴１５がセル厚調整層９の段差部を跨るように形成されているため、セル厚調整層９の段差部の一部には画素電極８が形成されていない。そのため、図１０に示すように、対向電極５および画素電極８の間に電圧を印加したとき、穴１５の端部（すなわち、画素電極８の穴１５の縁部）で液晶分子１０の配向が制御され、画素電極８の穴１５近傍の液晶分子１０は略垂直配向状態（ＴＦＴ基板３および対向基板２に垂直な方向に配向した状態）を保つ。それに伴い、他の液晶分子１０は上記の垂直配向状態を保っている液晶分子１０に向かって倒れ込むように配向する。したがって、両電極間への電圧の印加によって、液晶分子１０を画素１”の周縁部から画素電極８の穴１５へと向かって倒れ込むように配向させることができる。すなわち、液晶分子１０は、穴１５を中心として放射状に倒れ込むように配向する。この際、穴１５が形成されている箇所を除いてセル厚調整層９の段差部には対向電極５が形成されている。しかし、穴１５は段差部の一部にも形成されているため、対向電極５が形成されている段差部近傍の液晶分子１０も画素１”の周縁部から画素電極８の穴１５へと向かって倒れ込むように配向する。
【００６１】
以上によって、セル厚調整層９がＴＦＴ基板３側に設けられている場合でも、セル厚調整層９の段差部近傍の液晶分子１０の配向が周囲と整合し、安定する。そのため、液晶分子１０の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。特に、本実施形態では、１つの穴１５を画素電極８に形成するだけで画素全体の配向状態を制御することができ、複数の穴やスリットを設ける必要がないので、画素１”の開口率を低下させないで済む。
【００６２】
また、画素電極８に穴１５を設けることによって、反射部６の配向規制力を高めることができるため、液晶表示装置への外部からの物理的な変形に起因した表示ムラの発生を抑制できる。
【００６３】
（液晶分子の配向制御物１２）
この際、上下の画素との境界端では、画素電極８の端部によって液晶分子１０の配向は制御されている。その詳細を図１１に示す。図１１（ａ）に示すように、液晶表示装置では、穴１５の端部（すなわち、画素電極８の穴１５の縁部）で液晶分子１０の配向が制御され、画素電極８の穴１５近傍の液晶分子１０は略垂直配向状態（ＴＦＴ基板３および対向基板２に垂直な方向に配向した状態）を保つ。それに伴い、他の液晶分子１０は上記の垂直配向状態を保っている液晶分子１０に向かって倒れ込むように配向する（領域Ａ）。一方、上下の画素との境界端（領域Ｂ）では、画素電極８の端部によって液晶分子１０の配向が制御され、境界端近傍の液晶分子１０は画素電極８の端部から画素内部に向かって倒れ込むように配向する。
【００６４】
本実施形態では、セル厚調整層９をＴＦＴ基板３側に形成しているため、液晶分子１０の配向を第１および第２の実施形態とは逆の方向にする必要がある。したがって、液晶分子１０を、穴１５を中心として放射状に倒れ込むように配向させる必要がある。そこで、本実施形態では、上下の画素との境界端における画素電極８の端部による配向の相殺するために、図１１（ｂ）に示すように、対向電極５における上記の境界端に配向制御物１２を設けることが好ましい。配向制御物１２とは、土手、スリット、あるいは穴等である。図９および１０では、配向制御物１２として対向電極５に土手を設けており、図１１（ｂ）では、配向制御物１２として対向電極５にスリット（あるいは穴）を設けている。
【００６５】
図１１（ｂ）に示すように、上下の画素との境界端（領域Ｄ）では、画素電極８の端部によって液晶分子１０の配向が制御され、境界端近傍の液晶分子１０は画素電極８の端部から画素内部に向かって倒れ込むように配向しようとするが、配向制御物１２として対向電極５にスリットが設けられているため、スリットの端部（すなわち、対向電極５のスリットの縁部）で液晶分子１０の配向が制御され、境界端近傍の液晶分子１０は対向電極５のスリット端部から画素内部に向かって倒れ込むように配向する。
【００６６】
以上によって、液晶表示装置では、穴１５の端部（すなわち、画素電極８の穴１５の縁部）（領域Ｃ）で液晶分子１０の配向が画素１”の周縁部から画素電極８の穴１５へと向かって倒れ込む配向になると共に、上下の画素との境界端（領域Ｄ）で液晶分子１０の配向が画素電極８の端部から画素内部に向かって倒れ込む配向になる。すなわち、液晶分子１０を、穴１５を中心として放射状に倒れ込むように配向させることが可能となる。したがって、液晶分子１０の配向が周囲と整合し、より安定する。そのため、液晶分子１０の配向の乱れに起因して生じる表示不良を抑制することができる。
【００６７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６８】
また、以上では画素１，１’，１”の画素電極８の反射部６および透過部７が、上下の画素の配列方向（すなわち、データ信号線に平行な方向（紙面上下方向））に並んでいる構成を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、画素電極８の反射部６および透過部７は、左右の画素の配列方向（すなわち、走査信号線に平行な方向（紙面左右方向））に並んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、携帯音楽再生機、またはデジタルカメラ等の電子機器に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１，１’，１”，１１，２１  画素
２  対向基板
３  ＴＦＴ基板
４  カラーフィルタ
５  対向電極
６  反射部
７  透過部
８  画素電極
９  セル厚調整層
１０  液晶分子
１２  配向制御物
１５  穴
【図１】
2013117574.tif 000003
【図２】
2013117574.tif 000004
【図３】
2013117574.tif 000005
【図４】
2013117574.tif 000006
【図５】
2013117574.tif 000007
【図６】
2013117574.tif 000008
【図７】
2013117574.tif 000009
【図８】
2013117574.tif 000010
【図９】
2013117574.tif 000011
【図１０】
2013117574.tif 000012
【図１１】
2013117574.tif 000013
【図１２】
2013117574.tif 000014
【図１３】
2013117574.tif 000015